| 研究課題/領域番号 |
60550127
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
流体工学
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
松尾 一泰 九大, 国立大学(その他), 教授 (30037759)
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| 研究分担者 |
望月 博昭 九州大学, 総合理工学研究所, 助手 (70038058)
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| 研究期間 (年度) |
1985 – 1986
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| 研究課題ステータス |
完了 (1986年度)
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| 配分額 *注記 |
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1986年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
1985年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
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| キーワード | 超臨界ディフューザ / 遷音速流れ / 衝撃波 / チョーク / 流体振動 |
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| 研究概要 |
本研究の研究成果を要約すると、次の通りである。
1.ディフューザ前後の圧力比が臨界条件を超えると、ディフューザのスロート近傍に衝撃波が発生する。このような衝撃波は、ディフューザの上流側と下流側の圧力を一定に保った状態で、衝撃波がスロート下流のある平均位置の前後に定常的に振動する場合と、スロート上流まで移動する場合の二つに分けることができる。
2.平均位置の前後に定常的に振動する安定な衝撃波の挙動について、ディフューザの出口から上流へ伝わる微小圧力変動と垂直衝撃波との干渉を微小じょう乱法を用いて解析し、微小じょう乱の振幅や周波数が衝撃波の挙動に及ぼす影響を明らかにした。
3.ディフューザのスロートの下流に発生した衝撃波がスロートより上流まで移動する不安定な衝撃波について、高速度カメラによる光学観察と圧力計測を行い、その挙動を明らかにした。一方、このような不安定な衝撃波の挙動を微小じょう乱法によって理論的に解析し、数値計算の結果が実験結果と良く一致することを示した。
4.安定な衝撃波と不安定な衝撃波の境界、すなわち安定限界について理論的に考察し、衝撃波の安定性は、衝撃波の発生位置のみならず、衝撃波下流の流れの圧力回復率に強く依存することを明らかにした。また圧力回復率としてディフューザ効率を導入し、二次元円弧ディフューザにおける安定限界曲線をマッハ数とディフーザ効率の関数として具体的に示した。
5.上述の安定限界曲線を本実験結果及び従来公表されている実験結果と比較し、かなり良く一致することを示した。その結果によれば、衝撃波が弱いほど、またディフューザ効率が悪いほど衝撃波は不安定となり、流れの振動が誘起される。
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